【題目】已知函數(shù)f(x)=x2(lnx+lna)(a>0).
(1)當(dāng)a=1時(shí),設(shè)函數(shù)g(x)= ,求函數(shù)g(x)的單調(diào)區(qū)間與極值;
(2)設(shè)f′(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù),若 ≤1對(duì)任意的x>0恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(3)若x1 , x2∈( ,1),x1+x2<1,求證:x1x2<(x1+x24

【答案】
(1)解:當(dāng)a=1時(shí),數(shù)g(x)= =xlnx,

g′(x)=1+lnx,

令g′(x)=0,解得:x=

當(dāng)x∈(0, )時(shí),g′(x)<0,g(x)單調(diào)遞減,

當(dāng)x∈( ,+∞),g′(x)>0,g(x)單調(diào)遞增,

∴當(dāng)x= 時(shí),取極小值為﹣


(2)解:f′(x)=2x(lnx+lna)+x,

= ≤1,

即2lnx+2lna+1≤x,

2lna≤x﹣2lnx﹣1在x>0上恒成立,

設(shè)h(x)=x﹣2lnx﹣1,h′(x)= ,

令h′(x)=0,解得x=2,

當(dāng)0<x<2時(shí),h′(x)<0,函數(shù)單調(diào)遞減,

當(dāng)x>2時(shí),h′(x)>0,函數(shù)單調(diào)遞增,

∴當(dāng)x=2,h(x)有最小值,h(2)=1﹣2ln2,

∴2lna≤1﹣2ln2,

∴0<a≤


(3)證明:由(1)可知:g(x)=xlnx在(0, )上是減函數(shù),在( ,+∞)上是增函數(shù),

<x1<x1+x2<1,

∴g(x1+x2)=(x1+x2)ln(x1+x2)>g(x1)=x1lnx1

即lnx1 ln(x1+x2),

∴l(xiāng)nx1+lnx2<( + )ln(x1+x2)=(2+ )ln(x1+x2),

∵2+ ≥4,當(dāng)且僅當(dāng)“x1=x2”時(shí),取等號(hào),

x1,x2∈( ,1),x1+x2<1,ln(x1+x2)<0,

∴(2+ )ln(x1+x2)≤ln(x1+x2),

∴l(xiāng)nx1+lnx2<4ln(x1+x2),

∴x1x2<(x1+x24


【解析】(1)當(dāng)a=1,求得函數(shù)g(x)的解析式,求導(dǎo),g′(x)<0和g′(x)>0,求得函數(shù)g(x)的單調(diào)遞減區(qū)間和單調(diào)遞增區(qū)間,g′(x)=0,x= ,由函數(shù)的單調(diào)性可知x= 為函數(shù)g(x)的極小值;(2)求得f′(x),將原不等式轉(zhuǎn)化成,2lna≤x﹣2lnx﹣1在x>0上恒成立,構(gòu)造輔助函數(shù),h(x)=x﹣2lnx﹣1,求導(dǎo),根據(jù)函數(shù)單調(diào)性求得h(x)有最小值,即可求得實(shí)數(shù)a的取值范圍;(3)由(1)可知,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性可知 <x1<x1+x2<1,可知g(x1+x2)>g(x1)=x1lnx1 , 則lnx1+lnx2<(2+ )ln(x1+x2),由基本不等式的關(guān)系可知2+ ≥4,ln(x1+x2)<0,即lnx1+lnx2<4ln(x1+x2),根據(jù)對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì)即可得到x1x2<(x1+x24
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件,利用利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案,需要掌握一般的,函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的正負(fù)有如下關(guān)系: 在某個(gè)區(qū)間內(nèi),(1)如果,那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間單調(diào)遞增;(2)如果,那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間單調(diào)遞減;求函數(shù)的極值的方法是:(1)如果在附近的左側(cè),右側(cè),那么是極大值(2)如果在附近的左側(cè),右側(cè),那么是極小值.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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110

210

310

410

510

610

晝夜溫差 (°C)

10

11

13

12

8

6

就診人數(shù) (個(gè))

22

25

29

26

16

12

該綜合實(shí)踐研究小組確定的研究方案是:先從這六組數(shù)據(jù)中選取2組,用剩下的4組數(shù)據(jù)求線性回歸方程,再用被選取的2組數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn).

1)若選取的是1月與6月的兩組數(shù)據(jù),請(qǐng)根據(jù)25月份的數(shù)據(jù),求出關(guān)于的線性回歸方程

2)若由線性回歸方程得到的估計(jì)數(shù)據(jù)與所選出的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差均不超過2人,則認(rèn)為得到的線性回歸方程是理想的,試問該小組所得線性回歸方程是否理想?

參考數(shù)據(jù): ;

.

參考公式:回歸直線,其中.

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